サーキットブレーカは、電流強度を超えた場合に回路を緊急開放するために使用されます。 許容範囲外の負荷がかかった状態でデバイスを破損や故障から保護し、火災を防ぐことができます。

サーキットブレーカ

動作原理

サーキットブレーカの動作原理は非常に単純です。 スイッチの設計には、電磁リリースと熱リリースの 2 種類のリリースが含まれています。 1つ目は、強力な電流サージで即座に機能します。 電磁リリースは、スプリングで保持されたスチール製の可動コアを備えたソレノイドで構成されています。 電流設定を超えると、コイルに電磁界が誘導され、コイルが収縮します。 その結果、抵抗のメカニズムが活性化されます。 動作モードが標準の場合、磁場も誘導されますが、スプリングの抵抗に打ち勝つほど強力ではありません。

リリースの種類

2 つ目 - サーマル リリースには、特定の電流強度用に設計されたバイメタル プレートが組み込まれています。 流れる電流が許容値を超えると、バイメタルプレートが加熱されて曲がり、電気ネットワークも切断されます。

サーキット ブレーカーの動作は、これら 2 つのリリースに基づいています。これらは個別には効果がないためです。

電磁リリースは、小さなジャンプですばやくトリップします。 ただし、一部の高性能モーターでは、始動時に通常の動作状態よりも多くの電流が必要であることを考慮すると、サーキット ブレーカーをトリップする必要はありません。 家庭の状況では、そのような強力なデバイスは掃除機、電気ケトル、電子レンジです。 熱放出には、プレートを加熱して溶かすのに時間がかかります。これは、高電流サージにさらされる家庭用または産業用電化製品にとって重要な場合があります。 住宅では、強い電流が冷蔵庫、コンピューター、オフィス機器に与える影響は非常に有害です。

電磁リリースの構造

そのため、サーキット ブレーカで 2 種類のリリースが一緒に使用され、自動デバイスの時間 - 電流特性が、電流サージから緊急シャットダウンまでの時間間隔に関与します。

特性タイプ

時間 - 電流特性は、電流強度の増加とサーキット ブレーカによる緊急シャットダウンの瞬間との関係を決定します。 家庭環境と産業環境では消費電流の条件が異なると、必要な電源電圧も異なるため、サーキット ブレーカの電力特性と応答特性も異なります。 サーキット ブレーカは、6 ～ 125 アンペアの定格電流で製造されています。 日常生活では、16 アンペアまたは 20 アンペアのサーキット ブレーカーが最もよく使用されます。 大きな民家の場合、25Aのデバイスが適しています。 時間 - 電流特性については、スイッチのマーキングにラテン文字で示されています。 最も一般的なのは、B、C、Dの3つのタイプです。このマーキングは、電磁リリースの感度、または電流強度の制限的な増加を伴う瞬時動作の速度を示します。

これら 3 つのタイプの動作範囲は次のとおりです。

C - 5-10XIn、

D - 10-20XIn.

さまざまなタイプのマシンのパラメーターのデコードは次のようになります。マシンが20アンペアの電流用に設計されている場合、このインジケーターに動作範囲データが乗算され、サーキットブレーカーの感度特性が得られます。

20*(3…5) =60…100A

したがって、20 アンペアのタイプ B マシンは、100 アンペアを超える電流強度で即座にオフになります。 その動作の限界インジケータは 60A であり、電流強度が 60 ～ 100A の場合、ターンオフ速度は熱センサーのバイメタル プレートの加熱速度に依存します。

家庭用または産業用の電気回路ブレーカーを選択するときは、部屋で消費される電流に基づいて電力を計算するだけでなく、時間 - 電流特性のタイプにも注意を払う必要があります。

同じパワーのオートマトンですが、異なるタイプの時間 - 電流特性が異なる動作をします。 タイプ B のマシンが数分の 1 秒で動作する状況では、同じタイプ C のヒューズは 5 ～ 7 秒後にしか反応しないため、アプライアンスや電力網全体に悪影響を及ぼす可能性があります。 低消費電流で高感度のデバイスが多数ある住宅では、タイプ B のスイッチを設置する必要があります. 強力なデバイスがある大規模な商業施設、準産業施設、またはオフィス施設では、タイプ C のサーキット ブレーカを使用できます。 . タイプ D は、強力な始動特性を持つモーターがある産業施設でのみ使用されます。

時間曲線

安全サーキットブレーカの時間 - 電流特性を説明するために、関数グラフがよく使用されます。このグラフでは、主電源の切断時間が縦軸に垂直に書かれ、電流増加の指標が水平に示されます。横軸。 このグラフでは、ネットワークの電流をマシンの定格電流 I / In で割ることによって、成長が決定されます。

時間 - 電流曲線の関数のグラフ

描かれている 2 つの曲線は、低温状態 (上) と加熱状態 (下) での性能に関与しています。

追加情報：従来、曲線の下部は急激に右に急上昇し、電磁リリースの動作ゾーンと見なされ、滑らかに下降する左側の部分は熱リリースのゾーンと見なされます。

曲線の左側はサーキット ブレーカーがトリップする前の時間間隔で、右側はトリップ後です。 曲線自体はスイッチオフの瞬間を表しています。 伝統的に、関数のグラフの形での時間 - 電流特性は、周囲温度+30度でのオートマトンの動作のために描かれています。

応答範囲が 3 ～ 5 In のタイプ B マシンの特性を見ると、3 In の通過電流でのネットワーク切断時間は、ウォーム状態以上で 0.02 秒です。冷たい状態で35秒。 32A 以上の電力を持つマシンの場合、コールド状態のインジケーターは 80 秒に達することがあります。

同じタイプのオートマトンの通過電流が 5In に等しい場合、オートマトンはホット状態で 0.01 秒、コールド状態で 0.04 秒で動作します。

タイプ C のオートマトンの関数のグラフ

タイプ C のサーキット ブレーカーは 3 インチではトリップしませんが、5 インチではホットで 0.02 秒、コールドで 11 秒でトリップします。 このため、タイプ C ヒューズは、家庭用電化製品が高電流消費や急激な変化に対応するように設計されていない住宅には設置しないでください。 高感度のタイプ B マシンは、配線および電気機器を確実に保護します。 大規模な民家で配電機を使用する場合、正確に計算された電力のタイプ C のスイッチを入り口に配置し、タイプ B のマシンを個々のポイントに使用できます。

デバイス。 ビデオ

以下のビデオでは、ABB サーキット ブレーカー デバイスの機能について説明します。